DE2901930A1 - Etching thin tin di:oxide and/or indium oxide layers - by reduction with hydrogen generated by zinc and hydrogen chloride - Google Patents

Etching thin tin di:oxide and/or indium oxide layers - by reduction with hydrogen generated by zinc and hydrogen chloride

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DE2901930A1
DE2901930A1 DE19792901930 DE2901930A DE2901930A1 DE 2901930 A1 DE2901930 A1 DE 2901930A1 DE 19792901930 DE19792901930 DE 19792901930 DE 2901930 A DE2901930 A DE 2901930A DE 2901930 A1 DE2901930 A1 DE 2901930A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

In the parent patent thin SnO2 layers are etched by contact with Zn and an aq. HCl soln. in an etching appts. In a 1st appts. zone, the aq. Zn powder paste-covered substrate is wetted with a measured out HCl supply so that H2 generation and SnO2 reduction are uniform over the whole substrate surface. In a 2nd zone, the residual Zn powder is removed immediately from substrate surface with an ample HCl supply, redn. is stopped and the redn. prod. is dissolved in HCl. In this addn. this process is used for etching In2O3- and SnO2-In2O3 mixt. layers. H2 generated reduces SnO2 to Sn and In2O3 to In, or a mixt. of these oxides to Sn and In.

Description

Verfahren zum Ätzen von dünnen Zinndioxid-Schichten,Process for etching thin layers of tin dioxide,

Indiumoxid-Schichten und Schichten, die aus Mischungen dieser Oxide bestehen.Indium oxide layers and layers made from mixtures of these oxides exist.

(Zusatz zu Patent 2 749 733) Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Verfahrens nach dem Patent 2 749 733 zum Ätzen von dünnen Zinndioxid-Schichten.(Addendum to Patent 2,749,733) The invention relates to use a method according to patent 2,749,733 for etching thin layers of tin dioxide.

Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zum Ätzen von diinnen Zinndioxid-Schichten durch in 3erührungsbringen der zu ätzenden Oberfläche eines Substrats mit Zink und einer wäßrigen Lösung von Salzsäure in einer Ätzmaschine.The main patent relates to a method for etching thin Tin dioxide layers by bringing the surface to be etched into contact Substrate with zinc and an aqueous solution of hydrochloric acid in an etching machine.

Das dem Hauptpatent zugrundeliegende Problem besteht darin, daß die Ätzergebnisse bei dem bekannten Xtzverfahren nicht zufriedenstellend sind. Bei einem solchen Verwahren wird das mit Zinndioxid beschichtete und mit einem Lackmuster versehene Substrat mit einer wäßrigen Zinkpulverpaste bestrichen und durch eine Ätzmaschine geschickt. In der Ätzmaschine sprüht man Salzsäure auf das Substrat. Der dabei entstehende lZasserstolf reduziert das Zinndioxid. Das Reduktionsprodukt (Zinz lm-d Zinnoxid) wird in der Salzsäure gelöst. Die Ursache der nicht zufriedenstellenden Ergebnisse besteht darin, daß ungenaue Kantenstrukturen auftreten, die durch zu große große und unregelmäßige Unterätzung oder durch unvollständige Ätzung verursacht sein können.The problem underlying the main patent is that the Etching results in the known Xetching process are not satisfactory. At a the tin dioxide coated and with a lacquer pattern will be kept in such a way provided substrate coated with an aqueous zinc powder paste and through a Etching machine sent. Hydrochloric acid is sprayed on in the etching machine the substrate. The resulting oil reduces the tin dioxide. The reduction product (Zinz lm-d tin oxide) is dissolved in the hydrochloric acid. The cause of unsatisfactory Results is that inaccurate edge structures occur due to too large large and irregular undercut or caused by incomplete etching could be.

Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Verfahren zum Ätzen von Ziandioxld-Schichten zu schaffen, das bei optimalen Bedingungen die Unterätzung auf ein Minimum begrenzt.The main patent is based on the task with simple means to create a process for etching Ziandioxld layers that at optimal Conditions the undercutting is limited to a minimum.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Hauptpatent dadurch gelöst, daß in einer ersten Zone der Maschine das mit einer wäßrigen Zinkpulverpaste bedeckte Substrat mit einem dosierten Angebot von Salzsäure so befeuchtet wird, daß die Wasserstoffentwicklung und die Reduktion des Zinn-(IV)-Oxids über die gesamte Substratoberfläche gleichmäßig ist und in einer zweiten Zone durch ein reichliches Angebot an Salzsäure das restliche Zinkpulver sofort von der Substratoberfläche entfernt, die Reduktion abgebrochen und das Reduktionsprodukt in der Salzsäure gelöst wird. Damit wird erreicht, daß das Zinndioxid vollständig geätzt wird und keine nennenswerte Unterätzung auftritt.This object is achieved according to the main patent in that in a In the first zone of the machine, the substrate covered with an aqueous zinc powder paste is moistened with a metered supply of hydrochloric acid that the evolution of hydrogen and the reduction of the tin (IV) oxide uniformly over the entire substrate surface is and in a second zone by an abundant supply of hydrochloric acid the rest Zinc powder immediately removed from the substrate surface, the reduction aborted and the reduction product is dissolved in the hydrochloric acid. This achieves that the tin dioxide is completely etched and no significant undercutting occurs.

Nach einer Weiterbildung der Lösung des Hauptpatents wird in der ersten Zone das Substrat über Nebeldüsen mit Salzsäure befeuchtet, wE1rend in der zweiten Zone die Zufuhr der Salzsäure über Sprühdüsen mit starkem Sprühdruck erfolgt. Durch die Veneondung von Nebeldüsen wird erreicht, daß in der ersten Zone das Zinkpulver gleichmäßig auf das Substrat verteilt bleibt und gelöst wird und daß ferner über die Sprühdüsen in der zweiten Zone eine Zuführung der Salzsäure unter starkem Sprühdruck möglich ist.After a further development of the solution to the main patent, the first Zone the substrate is moistened with hydrochloric acid via mist nozzles, while in the second zone Zone the supply of hydrochloric acid takes place via spray nozzles with strong spray pressure. By the veining of the mist nozzles is achieved that in the first zone the zinc powder remains evenly distributed on the substrate and is dissolved and that further over the spray nozzles in the second zone a supply of hydrochloric acid is possible under strong spray pressure.

Die vorliegende Erfindung erstrebt in einer besonderen Verwendungsform eine Weiterbildung des im Hauptpatent offenbarten Gedankens. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ätzen von Indiumoxid- oder Indiumoxid/Zinnoxid-Schichten zu schaffen. Gemäß der Erfindung wird dies durch die Verwendung des im Hauptpatent beschriebenen Verfahrens gelöst.The present invention seeks in a particular form of use a further development of the idea disclosed in the main patent. Task of the present The invention is a method for etching indium oxide or indium oxide / tin oxide layers to accomplish. According to the invention, this is achieved through the use of the main patent described method solved.

Die Erfindung wird anhand der Figur erläutert, die eine Durchlaufätzmaschine im Schnitt zeigt.The invention is explained with reference to the figure, which shows a continuous etching machine shows in section.

Im oberen Teil der Maschine sind eine Ätzkammer 1, eine Umwälzspülkammer 2 und eine Durchlaufspülkammer 3 aufeinanderfolgend angeordnet. Mit 4 ist ein Transportsystem bezeichnet, auf dem die zu ätzenden Teile durch die Maschine transportiert werden. Mit 5 sind Nebeldüsen und mit 6 Sprühdüsen gekennzeichnet.In the upper part of the machine there is an etching chamber 1, a circulating rinsing chamber 2 and a continuous washing chamber 3 arranged one after the other. With 4 is a transport system on which the parts to be etched are transported through the machine. 5 are mist nozzles and 6 spray nozzles.

Das Ätzmittel wird im Kreislauf geftihrt. Zum Schutz der nicht dargestellten Pumpen ist ein feines Sieb 7 über dem Flüssigkeitsspiegel 8 des Ätzmittels vorgesehen.The etchant is circulated. To protect the not shown Pumping a fine sieve 7 is provided above the liquid level 8 of the etchant.

Mit 9 ist eine Bodenwanne bezeichnet, die die gesamte in der Maschine enthaltene Flüssigkeit auffangen kann.With 9 a floor pan is referred to, the entire in the machine can collect the liquid contained.

Wie aus der Figur zu ersehen ist, geschieht die Ätzung nicht in zwei Kammern, sondern in zwei Zonen. In der ersten Zone ist das Salzsäureangebot über die Nebeldüsen 5 so dosiert, daß das Zinkpulver gleichmäßig auf das Substrat verteilt bleibt und gelöst wird. Der entwickelte Wasserstoff reduziert das Zinn-(IV)-Dioxid zu Zinn bzw. das Indiumoxid zu Indium oder eine Mischung dieser Oxide zu Zinn und Indium.As can be seen from the figure, the etching is not done in two Chambers but in two zones. In the first zone the supply of hydrochloric acid is over the mist nozzles 5 dosed so that the zinc powder is evenly distributed on the substrate remains and is resolved. The hydrogen evolved reduces the tin (IV) dioxide to tin or the indium oxide to indium or a mixture of these oxides to tin and Indium.

In der zweiten Zone wird durch das reichliche Angebot an Salzsäure über die Sprühdüsen 6 das noch nicht gelöste Zinkpulver sofort von der Substratoberfläche abgespült und das Zinn abgeätzt. Aus abwassertechnischen Gründen ist zwischen der Ätzkammer 1 und der Durchlaufspülkammer 3 noch die Umwälzspülkammer 2 vorgesehen.The second zone is characterized by the abundant supply of hydrochloric acid Immediately remove the not yet dissolved zinc powder from the substrate surface via the spray nozzles 6 rinsed off and etched off the tin. For wastewater-related reasons, the Etching chamber 1 and the continuous rinsing chamber 3 and the circulating rinsing chamber 2 are also provided.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Statt Zink kann z. B. auch ein anderes Metall, eine Legierung oder Verbindung Verwendung finden. Bevorzugte Metalle auBer-Zink sind Aluminium und Kadmium.The invention is not limited to the exemplary embodiment described and illustrated limited. Instead of zinc z. B. also another metal, alloy or compound Find use. Preferred metals other than zinc are aluminum and cadmium.

1 Patentanspruch 1 Figur Leerseite1 claim 1 figure Blank page

Claims (1)

Patentansruch.Claim. Verwendung eines Verfahrens zum Ätzen von dünnen Zinndioxid-Schichten durch in Berührungbringen der zu ätzenden Oberfläche eines Substrats mit Zink und einer wäßrigen Lösung von Salzsäure in einer Ätzmaschine, wobei in einer ersten Zone der Maschine das mit einer wäßrigen Zinkpulverpaste bedeckte Substrat mit einem dosierten Angebot von Salzsäure so befeuchtet wird, daß die Wasserstoffentwicklung und die Reduktion des Zinn-(IV)-Oxids über die gesamte Substratoberfläche gleichmäßig ist und in einer zweiten Zone durch ei reichliches Angebot an Salzsäure das restliche Zink pulver sofort-von der Substratoberfläche entfernt, die Reduktion abgebrochen und das Reduktionsprodukt in der Salzsäure gelöst wird, nach Patent 27 49 733 zum Ätzen von Indiumoxid-Schichten und Schichten, die aus Mischungen von Zinndioxid und Indiumoxid bestehen.Use of a method for etching thin layers of tin dioxide by bringing the surface of a substrate to be etched into contact with zinc and an aqueous solution of hydrochloric acid in an etching machine, in a first Zone of the machine the substrate covered with an aqueous zinc powder paste with a dosed supply of hydrochloric acid is so humidified that the evolution of hydrogen and the reduction of the tin (IV) oxide uniformly over the entire substrate surface is and in a second zone by an abundant supply of hydrochloric acid the rest Zinc powder immediately removed from the substrate surface, the reduction aborted and the reduction product is dissolved in the hydrochloric acid, according to patent 27 49 733 for Etching of indium oxide layers and layers made from mixtures of tin dioxide and indium oxide.
DE19792901930 1977-11-07 1979-01-18 Etching thin tin di:oxide and/or indium oxide layers - by reduction with hydrogen generated by zinc and hydrogen chloride Ceased DE2901930A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3047218A1 (en) * 1980-12-15 1982-07-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Selective etching of indium oxide and/or stannic oxide - by mixt. contg. conc. hydrochloric acid, conc. orthophosphoric acid, and small amt. of hydrogen peroxide
US5079178A (en) * 1988-12-19 1992-01-07 L'etat Francais Represente Par Le Ministre Des Postes, Des Telecommunications Et De L'espace (Centre National D'etudes Des Telecommunications) Process for etching a metal oxide coating and simultaneous deposition of a polymer film, application of this process to the production of a thin film transistor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3047218A1 (en) * 1980-12-15 1982-07-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Selective etching of indium oxide and/or stannic oxide - by mixt. contg. conc. hydrochloric acid, conc. orthophosphoric acid, and small amt. of hydrogen peroxide
US5079178A (en) * 1988-12-19 1992-01-07 L'etat Francais Represente Par Le Ministre Des Postes, Des Telecommunications Et De L'espace (Centre National D'etudes Des Telecommunications) Process for etching a metal oxide coating and simultaneous deposition of a polymer film, application of this process to the production of a thin film transistor

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